低压配电系统接地方式

低压配电系 统接地方式
保护接地（定义）
正常情况下，将电 气设备的金属外壳 用导线与接地极可 靠地连接起来，使 之与大地做电气上 的连接，这种接地 的方式就叫保护接 地。
保护地线
接地极
保护接地
如果不采用保护接地，当发生人身触电时， 由于触电电流不足以使熔断器或者自动开 关动作，因此危险电压一直存在，如果电 网绝缘下降，则存在生命危险。
• IT方式供电系统：中 性点不接地系统进行 接地保护。
• TT方式供电系统：中 性点直接接地系统进 行保护接地。在TT系 统中负载的所有接地 都称为保护接地。
• TN方式供电系统：中 性点直接接地系统进 行保护接零。称为接 零保护系统。分为 TN-C系统 TN-S系统
❖ I表示电源测没有工作接地，T表示负 载侧电气设备进行接地保护。
TN-S系统
•系统的中性线N和保护
线PE是分开的，所有设
备的金属外壳均与公共
PE线相连。正常时PE
上无电流，因此各设备
不会产生电磁干扰，所
以适用于数据处理和精
密检测装置使用。此外，
N和PE分开，则当N断
线也不影响PE线上设备
防触电要求，故安全性
高。缺点是用材料多，
投资大。在我国应用不
R
多。
A
B
N
C
❖ 供电距离不长时，安全可靠。一般用 于不允许停电或者要求严格连续供电 的地方。因为电源中性点不接地，如 果发生单相接地故障，单相漏电电流 很小，不会破坏电源电压的平衡，所 以比中性点接地系统还安全。
❖ 但是如果供电距离很长时，电容不容 忽略，危险性增加
低压配电系统的几种接地方式 (TT)
• IEC规定，低压配电系 统按接地方式的不同 分为三类:IT,TT和TN 系统。
(4)线路结构不同。保护接地系统除相线外，只有保护地 线。保护接零系统除相线外，必须有零线和接零保护线；必 要时，保护零线要与工作零线分开；其重要装置也应有地线。
发生漏电时，保护接地允许不断电运行，因此存在触 电危险，但由于接地电阻的作用，人体接触电压大大降 低；保护接零要求必须断电，因此触电危险消除，但必 须可靠动作
第2个字母反映负载侧的接地状态； T——表示负载保护接地，但与系统接地相互独立； N——表示负载保护接零，与系统工作接地相连。
第3个字母 C—表示零线(个性线)与保护零线共用一线；
第4个字母 S—表示中性线与保护零线各自独立，各用各线。
低压配电系统的几种接地方式
(IT)
• IEC规定，低压配电系 统按接地方式的不同 分为三类:IT,TT和TN 系统。
• IT方式供电系统：中 性点不接地系统进行 接地保护。
• TT方式供电系统：中 性点直接接地系统进 行保护接地。在TT系 统中负载的所有接地 都称为保护接地。
• TN方式供电系统：中 性点直接接地系统进 行保护接零。称为接 零保护系统。分为 TN-C系统 TN-S系统
❖ 当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳 或者设备绝缘损坏漏电时），由于有接 地保护，可以大大减少漏电的危险性。 但是，低压断路器（自动开关）不一定 跳闸，造成漏电设备的外壳电压对地电 压高于安全电压。
低压配电系统的几种接地方式
按国际电工委员会(IEC)标准规定，低压 配电接地，接零系统分有IT、TT、TN三种基 本形式：在TN形式中又分有TN—C、TN—S 和TN—C—S三种派生形式。
形式划分的第1个字母反映电源中性点接地状态； T——表示电源中性点工作接地； I——表示电源中性点没有工作接地(或采用 阻抗接地)；
r/3
220V
R
RE
保护接地（适用范围）
三相三线制中性点不接地系统采用保护接地可靠。 对三相四线制系统，采用保护接地十分不可靠。一
旦外壳带电时，电流将通过保护接地的接地极、大 地、电源的接地极而回到电源。因为接地极的电阻 值基本相同，则每个接地极电阻上的电压是相电压 的一半。人体触及外壳时，就会触电。所以在三相 四线制系统中的电气设备不推荐采用保护接地，最 好采用保护接零。
保护接地 --- 局限性
• 在电源中性点直接接地的系统中，保护 接地有一定的局限性。这是因为在该系 统中，当设备发生碰壳故障时，便形成 单相接地短路，短路电流流经相线和保 护接地线、电源中性点接地装置。如果 接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或自 动开关可靠跳闸时，漏电设备金属外壳 上就会长期带电，也是很危险的。
保护接零（范围）
这种安全技术措施用于中性点直 接接地，电压为380/220伏的三相 四线制配电系统。
三线三线制不可能进行保护接零， 因为没有零线。
保护接零（问题）
❖ 工作零线不允许断线，为防止可将工作零线重复接地。
L1 L2 L3
N
L1 L2 L3
N
零线断线
重复接地
❖ 接零线一定要真正独立地接到零线上去。
TN-C-S系统
•这种系统前 边为TN-C系 统，后边为 TN-S系统 （或部分为 TN-S系统）。 它兼有两系统
的优点，适于
配电系统末端
环境较差或有 RN
PE
三相设备
单相设备
三相设备
TN-C-S系统
L1
L2 L3
N
L1 L2 L3
N
正确接法
错误接法
保护接零（注意事项）
❖ 同一电网中不宜同时用保护接地和接零：电机1漏电， 形成单相接地短路时，如果短路电流不足以使其动 作，则电机2的外壳将长期带电。如果电机1的接地 电阻和电网中心点电阻相同，则外壳电压为110V。 即所有采用保护接零的设备外壳都有危险电压。因 此不允许。
保护接零
• 定义 • 不采用情况 • 采用情况 • 实质 • 适用范围 • 存在问题 • 注意事项
保护接零（定义）
❖ 保护接零又叫保护接中线，在三相四线制系 统中，电源中线是接地的，将电气设备的金 属 外壳或构架用导线与电源零线(即中线)直 接连接，就叫保护接零。
L1
L2
L3
工作零线
N
接 零 线
L1 L2 L3 N
此处接 地电阻 比电源 处大
保护接地（存在问题）
如果两台设备同时进行保护接地，两者都发生漏电，但不为同一相， 则设备外壳将带危险电压。
图例
L1
L2
L3
如果将多个接地体用导体连接在一起，则可以解决此问题。称为等电 位连接。连接线组成接地网。
保护接地要耗费很多钢材，因为保护接地的有限性在于接地电阻小。
PE
三相设备
单相设备
TN-S系统
TN-S系统特点
• 把工作零线和专用保护线严格分开的系统。 • 正常工作时，保护零线上没有电流，只有
工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有 电压，电气设备金属外壳接在专用的保护 线上，安全可靠。 • 工作零线只用作单相负载回路。 • 专用保护线（保护零线）不允许断线。 • TN-S系统安全可靠，但造价高。
r/3
220V
R
保护接地（采用）
采用保护接地之后，当发生人身触电时，由于保护接地电 阻的并联，人身触电电压下降。
假设人体电阻假设为1000，接地电阻为4，电网对地绝 缘电阻为19k
图例
r/3
220V
R
RE
保护接地（实质）
通过人体与保护接地体并联连接，降低人身接 触电压。
接地电阻越小，接触电压越小，流过人体电流 的越小。
电机1
电机2
保护接地和保护接零的比较
(1)保护接地和保护接零是维护人身安全的两种技术措施。
(2)保护原理不同。低压系统保护接地的基本原理是限制 漏电设备对地电压，使其不超过某一安全范围；保护接零的 主要作用是借接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路 上保护装置迅速动作。
(3)适用范围不同。保护接地适用于一般的低压不接地电 网及采取其它安全措施的低压接地电网。保护接零适用于低 压接地电网。
保护接零（不采用情况）
❖ 对三相四线制，如果不采用保护接零，设备漏电时， 人的接触电压为火线电压，十分危险。人体触及外 壳便造成单相触电事故。
保护接零（采用）
❖ 对三相四线制，如果采用保护接零，当设备漏电时，将变成 单相短路，造成熔断器熔断或者开关跳闸，切除电源，就消 除了人的触电危险。因此采用保护接零是防止人身触电的有 效手段。
单相设备
TN-C系统
TN-C系统特点
• 由于三相不平衡，工作零线上有不平衡电流，对地有电压， 所以与保护线所连接的电气设备外壳对地有一定的电压。
• 如果工作零线断线，则保护接零的漏电设备外壳带电。 • 如果电源的相线碰地，则设备的外壳电压升高，使中性线
的危险电位蔓延。 • 只适用于三相负载基本平衡情况。
TN系统
• TN系统按其PE线的形式又可分为三种：
TN-C系统 TN-S系统 TN-C-S系统
TN-C系统
•系统的中性线N和
保护线PE合为一根
PEN线，电气设备
的金属外壳与PEN
线相连。若开关保
护装置选择适当，
可满足供电要求，
并且其所用材料少，
投资小。故在我国
应用最普遍。
R
A
B C PEN
三相设备
❖ 当漏电比较小时，即是有熔断器也不一 定熔断，所以还需要漏电保护器的保护， 因此TT系统难以推广。系统耗费钢材， 施工不方便。
低压配电系统的几种接地方式(TN)
新国标规定，凡含有中性线的三相 系统统称为三相四线制系统，即TN系统。 这种系统将电气设备正常不带电的金属 外壳与中性线相连接。在我国380/220V 低压配电系统，广泛采用中性点直接接 地的运行方式，而且引出有中性线N和 保护线PE。